《高頻》(本科)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書——201303修訂

1、高頻電子線路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書信息科學(xué)與工程學(xué)院通信教研室二0一三年三月蔡志明修訂）目錄實(shí)驗(yàn)一高頻小信號(hào)諧振放大器（甲類）3實(shí)驗(yàn) 二高頻功率諧振放大電路（丙類） 8實(shí)驗(yàn)三*正弦波振蕩器的設(shè)計(jì)與測(cè)試 11.實(shí)驗(yàn)四*二極管峰值包絡(luò)檢波器.14實(shí)驗(yàn)五集成電路頻率調(diào)制器 16實(shí)驗(yàn)六集成電路頻率解調(diào)器 19實(shí)驗(yàn)七綜合設(shè)計(jì)21附錄一常用高頻電子儀器使用 253適用專業(yè)：通信、電子、信息類專業(yè)本科學(xué)生一、實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)1. 加 深 對(duì) 高 頻 電 路 課 中 各 單 元 電 路 工 作 原 理 的 理 解 ，做 到 從 實(shí) 踐 中 來(lái) ，到 實(shí) 踐中去，加深對(duì)理性知識(shí)的認(rèn)識(shí)。2. 熟 悉高 頻 實(shí)

2、 驗(yàn)儀 器 的 原 理和 使 用 。3. 熟 悉 各 單 元 電 路 的 組 成 ，元 件 及 參 數(shù) 的 選 擇 ，掌 握 單 元 電 路 的 基 本 設(shè) 計(jì) 方 法。4. 熟 練使 用 實(shí) 驗(yàn)儀 器 ， 進(jìn) 行電 路 參 數(shù)的測(cè) 試 。5. 正 確分 析 實(shí) 驗(yàn)數(shù) 據(jù) ，從而 總 結(jié) 出 符 合 實(shí) 際 的正確 結(jié) 論 ，全 面 掌握 所 學(xué) 知 識(shí) 。6. 能 自 已 設(shè) 計(jì) 制 作 一 般 電 路 。二、實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課程教學(xué)的基本要求 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)，理論聯(lián)系實(shí)際，加深對(duì)知識(shí)的理解與掌握。提高學(xué)生 實(shí) 踐 操 作 水平 ，進(jìn) 行創(chuàng) 新 性 的 培養(yǎng) ；加 強(qiáng) 綜合 性 和 設(shè) 計(jì)性

3、實(shí) 驗(yàn) 以提高 學(xué) 生 解 決 實(shí) 際問(wèn)題的能力。為了達(dá)到以上目的，要求：1. 實(shí) 驗(yàn) 要 求 ：(1) 學(xué) 生 實(shí)驗(yàn)課 前 要 認(rèn) 真 閱 讀 實(shí)驗(yàn)與 實(shí) 踐 指導(dǎo) 書 ， 寫 出預(yù) 習(xí) 實(shí) 驗(yàn)報(bào) 告 。(2) 實(shí) 驗(yàn) 課上認(rèn) 真 聽 老 師 講 解 ，回答 老 師 提出 的 有 關(guān) 實(shí)驗(yàn) 內(nèi) 容 的相 關(guān) 問(wèn) 題 。(3) 按 要 求正確 開 啟 實(shí) 驗(yàn) 儀 器 和設(shè)備 。(4) 認(rèn) 真 進(jìn)行數(shù) 據(jù) 測(cè) 量 和 記 錄 。(5) 實(shí) 驗(yàn)結(jié)束 ， 請(qǐng)指 導(dǎo) 老 師檢 查 實(shí) 驗(yàn) 記 錄 ， 做到 實(shí) 驗(yàn)數(shù)據(jù) 正 確， 方 可 終 止 實(shí) 驗(yàn)。(6) 關(guān) 閉 實(shí)驗(yàn)儀 器 ， 整 理 實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn)

4、場(chǎng)。(7) 填 寫 實(shí)驗(yàn)記 錄 ， 教 師 簽 字 后方可 離 開 。(8) 認(rèn) 真 處理實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) ， 寫 出 實(shí)驗(yàn)報(bào) 告 。(9) 教 師 應(yīng) 仔 細(xì) 批 改 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 ， 并 把 有 關(guān) 情 況 以 不 同 方 式 反 饋 學(xué) 生 。2. 實(shí) 踐 要 求 ：(1) 認(rèn) 真 選擇實(shí) 踐 內(nèi) 容 。(2) 若 現(xiàn) 場(chǎng)參觀 ， 要 服 從 管 理 人員指 導(dǎo) ， 認(rèn)真 觀 察 ， 認(rèn)真 記 錄 。(3) 若 進(jìn)行 電 子 制 作，要 根 據(jù) 老 師 要 求 選 擇制作 項(xiàng) 目 ，研 究 制 作 原理，繪 制 電 路原理圖，進(jìn)行印刷電路板制作，安裝調(diào)試。(4) 上 述 各項(xiàng)結(jié) 束 后

5、都 要 認(rèn) 真 地寫出 實(shí) 踐 報(bào)告 。三、考核辦法 1基本要求實(shí)驗(yàn)課目的是為了提高學(xué)生的動(dòng)手操作以及創(chuàng)新能力。實(shí) 驗(yàn)成績(jī)占高頻電 路課程總成績(jī)的20%30%。2 .平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定辦法(1) 課前預(yù)習(xí)：20%凡不寫預(yù)習(xí)報(bào)告的、不能回答教師問(wèn)題的，扣除此項(xiàng)成績(jī)。(2) 實(shí)際操作：50%著重考察每個(gè)學(xué)生實(shí)際操作的科學(xué)性、主動(dòng)性、認(rèn)真性、熟練性。(3) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告：30%不按時(shí)交實(shí)驗(yàn)報(bào)告的扣除10%,書寫不合格的重寫，扣除20%。(4) 考勤：實(shí)驗(yàn)課不到的，扣除本次實(shí)驗(yàn)的100%。3. 實(shí)驗(yàn)課堂紀(jì)律凡違反學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則、以及安全規(guī)則的扣除成績(jī)20%,損壞物品要賠償。四、實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容打*為選開實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一高頻

6、小信號(hào)諧振放大器(甲類) 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉電子元器件和高頻電路實(shí)驗(yàn)箱。2、熟悉諧振回路的幅頻特性分析一通頻帶與選擇性的關(guān)系。3、熟悉信號(hào)源內(nèi)阻及負(fù)載對(duì)諧振回路的影響。4、熟悉和了解放大器的動(dòng)態(tài)范圍及其測(cè)試方法。圖1-1單調(diào)諧小信號(hào)諧振放大器原理圖5、自測(cè)數(shù)據(jù)，繪制曲線，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。、實(shí)驗(yàn)儀器1、雙蹤示波器2、掃頻儀3、高頻信號(hào)發(fā)生器4、毫伏表5、萬(wàn)用表6、實(shí)驗(yàn)板1三、預(yù)習(xí)要求1復(fù)習(xí)諧振回路的工作原理。2、了解諧振放大器的電壓放大倍數(shù)、動(dòng)態(tài)范圍、通頻帶及選擇性相互之間關(guān)系。3、 實(shí)驗(yàn)電路中，若電感L=1卩H,回路總電容 C=220pf（分布電容包括在內(nèi)），計(jì)算回路 中心頻率fo。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

7、及步驟（一）單調(diào)諧回路諧振放大器。1、實(shí)驗(yàn)電路見圖1-1（1）按圖1-1所示連接電路（注意接線前先測(cè)量+12V電源電壓，無(wú)誤后，關(guān)斷電源再接線）。（2）接線后仔細(xì)檢查，確認(rèn)無(wú)誤后接通電源。2、靜態(tài)測(cè)量實(shí)驗(yàn)電路中選 Re=1K, R開路。測(cè)量各靜態(tài)工作點(diǎn)，計(jì)算并填表1.1表1.1（用萬(wàn)用表直流電壓、直流電流檔測(cè)量）實(shí)測(cè)實(shí)測(cè)計(jì)算根據(jù)VCE判斷V是否丄作在放大區(qū)原因VbVeI CVCE是否*Vb, Ve是三極管的基極和發(fā)射極對(duì)地電壓。 注：工作在放大區(qū)要求發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。3、動(dòng)態(tài)測(cè)量（1）測(cè)放大器的動(dòng)態(tài)范圍 ViV0 （在諧振點(diǎn)）選R=10K Re=1K。把高頻信號(hào)發(fā)生器接到電路輸入端，電路

8、輸出端接示波器，將高頻 信號(hào)發(fā)生器輸出調(diào)至 0.04V，粗調(diào)頻率f=10.7MHZ，查看輸出示波器的電平值，并左、右調(diào)節(jié)高頻信號(hào)發(fā)生器的f,使輸出電平達(dá)到最大，此時(shí)即找到諧振回路的諧振頻率點(diǎn)。此時(shí)調(diào)節(jié)Vi由0.04伏變到0.4伏，逐點(diǎn)記錄 V。電壓，并填入表1.2，并用示波器觀測(cè)。注：ViV0為峰-峰值電壓。Vi的范圍要根據(jù)實(shí)測(cè)情況來(lái)調(diào)整。不一定取0.040.4表1.2V(V)0.040.20.4V (V)R=2kR= 1kR=500Q（2）當(dāng)艮分別為500Q、2K時(shí)，重復(fù)上述過(guò)程，將結(jié)果填入表1.2。在同一坐標(biāo)紙上畫出Re不同時(shí)，Vi與Vo的動(dòng)態(tài)范圍曲線，并進(jìn)行比較和分析?！咀ⅲ篟e為負(fù)反饋

9、電阻，Re增大會(huì)犧牲電壓增益，但提高系統(tǒng)穩(wěn)定性?！浚?）用掃頻儀觀察諧振曲線。仍選R=10K Re=1K。掃頻儀0dB校正，將BT-3C掃頻儀Y軸衰減打到0,粗細(xì)衰減調(diào) 至0dB，并將掃頻儀的輸出探頭與Y軸輸入檢波探頭對(duì)接，適當(dāng)調(diào)Y軸增益使曲線處于屏幕適當(dāng)位置，例如5格。然后將BT3C掃頻儀輸出探頭接至被測(cè)電路的輸入端，Y軸輸入檢波探頭接被測(cè)電路輸出端，調(diào)掃頻儀輸出粗、細(xì)衰減旋鈕，使掃頻儀輸出曲線為5格（注：與掃頻儀未接被測(cè)電路時(shí)的曲線位置一樣），此時(shí)記下粗細(xì)衰減旋鈕的讀數(shù)，即為被測(cè)放大器的增益，并用坐標(biāo)紙描繪出曲線圖。選R=470K Re =1K，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并進(jìn)行比較分析。（4）測(cè)量

10、放大器的頻率特性當(dāng)回路電阻R=10K時(shí)，選擇正常放大區(qū)的輸入電壓Vi，記下Vi值。將高頻信號(hào)發(fā)生器輸出端接至電路輸入端，調(diào)節(jié)頻率f使其為10.7MHZ（注：諧振頻率在此附近），調(diào)節(jié)頻率f，使輸出電壓幅度為最大，此時(shí)的回路諧振頻率f0為中心頻率，然后 保持輸入電壓 Vi不變，改變頻率f由中心頻率向兩邊逐點(diǎn)偏離，測(cè)得在不同頻率f時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電壓 V），將測(cè)得的數(shù)據(jù)填入表1.3。頻率偏離范圍可根據(jù)（各自）實(shí)測(cè)情況來(lái)確定。注：ViV0為峰-峰值電壓表1.3f(MHZ)f0V0R=10kQR=2QR=470Q計(jì)算諧振在中心頻率f0時(shí)的電壓放大倍數(shù).Au及回路的通頻帶.B和Q值。/注：1根據(jù)表1.3得到的

11、幅頻特性(電壓-頻率)曲線下降到 0.707確定通頻帶B,再根據(jù)2、 AuVoV25/(5) 改變諧振回路電阻，即R分別為2KQ, 470 Q時(shí)，重復(fù)上述測(cè)試，并填入表1.3。比較通頻帶情況。(二)雙調(diào)諧回路小信號(hào)放大器1、實(shí)驗(yàn)線路見圖1-2(1) 用掃頻儀調(diào)雙回路諧振曲線接線方法同上3(3)。觀察雙回路諧振曲線，選C=3pf，反復(fù)調(diào)整Ct1、G2使兩回路諧振在10.7M H乙(2) 測(cè)雙回路放大器的頻率特性按圖1-2所示連接電路，將高頻信號(hào)發(fā)生器的輸出端接至電路輸入端，選C=3pf，置高頻信號(hào)發(fā)生器頻率為10.7MH Z,反復(fù)微調(diào)高頻信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)頻率，使輸出電壓幅度為最大，此時(shí)的頻率

12、為中心頻率，然后保持高頻信號(hào)發(fā)生器輸出電壓不變，改變頻率，由中 心頻率向兩邊逐點(diǎn)偏離，測(cè)得對(duì)應(yīng)的輸出頻率f和電壓值，并填入表1.4。2、 改變耦合電容 C為10P,重復(fù)上述測(cè)試，并填入表1.4。otrr圖1-2雙調(diào)諧回路小信號(hào)放大器原理圖表1.4F(MHZ)10.7V0C=3pfC=10pf五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、寫明實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、畫出實(shí)驗(yàn)電路的直流和交流等效電路，計(jì)算直流工作點(diǎn)，與實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果比較。3、寫明實(shí)驗(yàn)所用儀器、設(shè)備及名稱、型號(hào)。4、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并畫出幅頻特性。(1) 單調(diào)諧回路接不同回路電阻時(shí)的幅頻特性和通頻帶，整理并分析原因。(2) 雙調(diào)諧回路耦合電容 C對(duì)幅頻特性，通頻帶的影響。

13、從實(shí)驗(yàn)結(jié)果找出單調(diào)諧回路和 雙調(diào)諧回路的優(yōu)缺點(diǎn)。5、本放大器的動(dòng)態(tài)范圍是多少 (放大倍數(shù)下降1dB的折彎點(diǎn)Vo定義為放大器 動(dòng)態(tài)范圍)，討論Ic對(duì)動(dòng)態(tài)范圍的影響。實(shí)驗(yàn)二高頻功率諧振放大電路（丙類）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解丙類功率放大器的基本工作原理，掌握丙類放大器的計(jì)算與設(shè)計(jì)方法。2、掌握調(diào)試丙類功放的方法。3、了解電源電壓 U與集電極負(fù)載對(duì)功率放大器功率和效率的影響。二、預(yù)習(xí)要求1、復(fù)習(xí)功率諧振放大器原理及特點(diǎn)。2、分析圖2-1所示的實(shí)驗(yàn)電路，說(shuō)明各元器件作用。三、實(shí)驗(yàn)儀器1、雙蹤示波器2、掃頻儀3、高頻信號(hào)發(fā)生器4、萬(wàn)用表5、實(shí)驗(yàn)板1四、電路原理和調(diào)試方法1 、實(shí)驗(yàn)電路與工作原理實(shí)驗(yàn)板電路如下

14、1+初MlVI、V2為小信號(hào)諧振甲類放大器，為V3提供放大的信號(hào)。實(shí)際的丙類功率放大器部分如圖2-1。圖中，L8、C12、C13、L5為輸出端電源供電支路。其中L8、C12、C13為n型濾波電路，以防止高頻信號(hào)對(duì)直流電源產(chǎn)生影響；L5為高頻扼流線圈，以阻止高頻信號(hào)通過(guò)。C8、L6、C9、RL為負(fù)載支路，其中 C8為隔直電容，對(duì)交流短路；L6、C9為并聯(lián)諧振回路，負(fù)載電阻RL與電感L6串接在一起，整個(gè)電路的輸出從電阻 RL端引出， 這樣可以減小負(fù)載電阻對(duì)諧振回路的影響。在三極管V3的輸出端，電源供電支路和負(fù)載支路相并聯(lián)，構(gòu)成集電極并饋供電形式。圖中，C6、L4、R10和C7為基極偏置電路，它利用

15、發(fā)射極脈沖電流i E 的直流成份I eo 流過(guò)R10來(lái)產(chǎn)生基極反向偏壓，L4為高頻扼流圈，反向偏壓 V BB為I eo 與R10的乘積，C7為高頻旁路電容，用來(lái)短路高頻電 流的。注：并聯(lián)諧振阻抗 Rp圖2-1高頻諧振功率放大器（丙類）原理圖L8C9 RL具體見第一章并聯(lián)諧振回路原理。諧振功放的負(fù)載一般為小電阻負(fù)載，如50Q、75 Q、120 Q的天線或者電纜。采用小阻抗負(fù)載和電感（或電容）串連的方法，根據(jù)RpL8C9 RL，小電阻可以產(chǎn)生大的諧振阻抗，進(jìn)而減小負(fù)載對(duì)諧振回路的影響。2、丙類功放電路的調(diào)試技術(shù)功率放大器是否工作在設(shè)計(jì)狀態(tài)，與電路的設(shè)計(jì)有關(guān)，也與電路參數(shù)的調(diào)整有關(guān)，在圖 2-1中，

16、電路中各參數(shù)均已設(shè)計(jì)好，無(wú)需再調(diào)整，但是作為一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，我們還是介紹一下 丙類功率放大器的調(diào)整。ic反而增加，功率管為了使丙類功率放大器有較大的輸出功率和效率，通常要使諧振回路處于諧振狀態(tài)，并 使其工作在臨界狀態(tài)集電極的負(fù)載阻抗為純電阻性且阻值的大小要合適。但在 初始狀態(tài)或在調(diào)諧過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)失諧，此時(shí)，集電極負(fù)載呈現(xiàn)感性或容性，其阻抗值大大 減小，（即Rp減?。?huì)導(dǎo)致負(fù)載上的電壓值也大大減小，但集電極電流集電極電壓增大，集電極的耗散功率增加，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)損壞功率管。所以，為了功率管的 安全使用，通常在電路正常工作之前，要對(duì)電路進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)，通常先將電源電壓調(diào)整為規(guī)定值的1/2.，找到諧振

17、點(diǎn)后，再將電源電壓恢復(fù)到規(guī)定.值，這樣可以防止在調(diào)整過(guò)程 中損壞功率管。功率管的損壞是高頻功率放大器調(diào)試過(guò)程中容易發(fā)生的現(xiàn)象，必須引起足夠的重視，功率管 損壞的原因有以下兩條：（1）在調(diào)試過(guò)程中，由于負(fù)載失諧，負(fù)載的等效阻抗減小，使放大器工作在欠壓區(qū)，三極管 的集電極承受了過(guò)大的電壓和電流，其耗散功率急增，當(dāng)超過(guò)了三極管的最大耗散功率時(shí)， 管子就有可能損壞。（2）在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，功率管的設(shè)計(jì)裕量太小，造成過(guò)載能力差。（3）在電路設(shè)計(jì)和調(diào)整過(guò)程中，產(chǎn)生了高頻自激振蕩。為了避免產(chǎn)生自激振蕩，應(yīng)盡量采用 合理的元件布局，并盡量采用短而粗的引線，以及接地良好等措施。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、 圖2-1連接

18、電路,C、D兩點(diǎn)短接，負(fù)載接50 Q, OUT輸出端接示波器，IN端接高 頻信號(hào)發(fā)生器，電源電壓接 +5V，用逐點(diǎn)法測(cè)量電路的諧振頻率f p （最大不失真輸出電壓對(duì)應(yīng)的頻率，本實(shí)驗(yàn)電路的諧振頻率在6.5MHZ附近）。2. 電源電壓恢復(fù)為+12V，負(fù)載接50 Q電阻，C、D之間接入直流數(shù)字萬(wàn)用表，萬(wàn)用表放在直流電流檔，量程選擇大于或等于 200m A（用于測(cè)量直流電源給出直流電流I。）。在IN輸入端接高頻信號(hào)發(fā)生器，輸入信號(hào)頻率為f p ,輸入信號(hào)電壓 Vi=4V（峰-峰值，用示波器測(cè)量）,測(cè)量電源直流電流Io和輸出交流電壓值 Vo （用示波器進(jìn)行測(cè)量， 讀取峰-峰值），填 入表2.1.表2.1

19、fp =實(shí)測(cè)（V或m A）計(jì)算（mw或%）VBVEVCEVoI OPOPdcPcn cV=5VVi=2V（B點(diǎn)峰-峰值）R L =50 QR L=120 QVi=4V（B點(diǎn)峰-峰值）R L =50 QR L=120 QVi=2V（B點(diǎn)峰-峰值）R L =50 QR L=120 QVC=12VVi=4V（B點(diǎn)峰-峰值）R L =50 QR L=120 Q其中：Vi :輸入電壓B點(diǎn)峰-峰值，用示波器測(cè)量Vo :輸出電壓峰-峰值，用示波器測(cè)量Io：電源給出總電流巳Po：電路輸出功率，Pdc.電源輸出總功率，PPc：三極管實(shí)際損耗功率n c：放大電路的效率,，用萬(wàn)用表的直流電流檔,P C = P DC

20、 - P On C = (P o / P dc)*100%3、力口 120Q負(fù)載電阻，同2測(cè)試并填入表2.1內(nèi)。4、 改變輸入端電壓 V=2V,同2、3、4測(cè)試并填入表2.1測(cè)量。5、 改變電源電壓 Vc=5V,同2、3、4、5測(cè)試并填入表 2.1內(nèi)。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、 根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果，計(jì)算各種情況下Pd、Po、Pc、n。2、 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析當(dāng)負(fù)載電阻變化時(shí)，輸出功率和效率的變化情況。3、 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析當(dāng)輸入信號(hào)電壓、電源電壓變化時(shí)，輸出功率和效率的變化情 況。*實(shí)驗(yàn)三正弦波振蕩器的設(shè)計(jì)與測(cè)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌握LC三點(diǎn)式的振蕩電路的基本原理，掌握LC電容反饋式三點(diǎn)振蕩電路設(shè)計(jì)

21、及電 參數(shù)計(jì)算。2、了解晶體振蕩器的工作原理及特點(diǎn)，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)石英晶體振蕩器。3、研究振蕩電路起振條件和影響頻率穩(wěn)定度的因素。二、預(yù)習(xí)要求1、復(fù)習(xí)LC振蕩器、石英晶體振蕩器的工作原理。2、 分析圖3-1電路的工作原理，及各元件的作用，并計(jì)算晶體管靜態(tài)工作電流lc的最大值（設(shè)晶體管的B值為50 ）。3、 實(shí)驗(yàn)電路中，Li=3.3 卩 H,若 C=120pf, C =680pf ,計(jì)算當(dāng) C=50pf 和 C=150pf 時(shí)， 振蕩頻率各為多少？圖3-1 LC電容反饋式三點(diǎn)式振蕩器原理圖4、查閱晶體振蕩器的有關(guān)資料。闡明為什么用石英晶體作為振蕩回路元件就能使振蕩 器的頻率穩(wěn)定度大大提高。5、試畫出并

22、聯(lián)諧振型晶體振蕩器和串聯(lián)諧振型晶體振蕩器的實(shí)際電路，并闡述兩者在 電路結(jié)構(gòu)及應(yīng)用方面的區(qū)別。L2圖3-2晶體振蕩器原理圖三、實(shí)驗(yàn)儀器1、雙蹤示波器2、頻率計(jì)3、萬(wàn)用表4、實(shí)驗(yàn)板1四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟(一) LC振蕩器實(shí)驗(yàn)電路見圖3-1。實(shí)驗(yàn)前根據(jù)圖3-1所示原理圖在實(shí)驗(yàn)板上找到相應(yīng)器件及插孔并了解其作用。1、檢查靜態(tài)工作點(diǎn)(1) 在實(shí)驗(yàn)板+12V插孔上接入+12V直流電源，注意電源極性不能接反。(2) 反饋電容C不接，C接入(C =680pf),用示波器觀察振蕩器停振時(shí)的情況。注意：連接C的接線要盡量短。(3) 改變電位器R,測(cè)得晶體管V的發(fā)射極電壓 Ve, Ve可連續(xù)變化，記下 Ve的最大值，

23、計(jì)算I E值Ie 亙?cè)O(shè)：Re=1K QRe2、振蕩頻率與振蕩幅度的測(cè)試實(shí)驗(yàn)條件：le=2mA、C=120pf、C =680pf、Rl=110K 改變Ct電容，當(dāng)分別接為 C9、Cio、C11時(shí)，紀(jì)錄相應(yīng)的頻率值，并填入表3.1 o（2）改變Ct電容，當(dāng)分別接為 C9、Co、C11時(shí)，用示波器測(cè)量相應(yīng)振蕩電壓的峰峰值Vp-p,并填入表3.1 o表3.1CTF(MHz)Wp51pf100pf150pf3、測(cè)試當(dāng)C C不同時(shí)，起振點(diǎn)、振幅與工作電流Ier的關(guān)系（R=110KQ ）（1）取 C=C3=100pf、C =C4=1200pf、G=1OOpf，調(diào)電位器 Rp 使 Ier （靜態(tài)值）分別為表3

24、.2所標(biāo)各值，用示波器測(cè)量輸出振蕩幅度Vp-p （峰-峰值），并填入表3.2 ol Ec(mA)0.81.01.52.02.53.03.54.04.55.0M-p(V)(2) 取 C=C5=120pf、C =C6=680pf, C=C7=680pf、C =C8=120pf、C=100pf ,分別重復(fù)測(cè)試表3.2的內(nèi)容。4、頻率穩(wěn)定度的影響（1）回路LC參數(shù)固定時(shí)，改變并聯(lián)在L上的電阻使等效Q值變化時(shí)，對(duì)振蕩頻率的影響。實(shí)驗(yàn)條件：C/C =100/1200pf、l EQ=3mA改變L的并聯(lián)電阻 R,使其分別為1KQ、10KQ、110KQ，分別記錄電路的振蕩頻率，并填入表3.3。注意：頻率計(jì)后幾位

25、跳動(dòng)變化的情況。 回路LC參數(shù)及Q值不變，改變Ieq對(duì)頻率的影響。實(shí)驗(yàn)條件：C/C =100/1200pf、R=110KQ、l EQ=3mA 改變晶體管 Ieq使其分別為表 3.2所標(biāo)各值，測(cè)出振蕩頻率，并填入表3.4 oR1 K Q10 K Q110 KQF(MHZ)Q f表 3.3ll Ec(mA)1234F(MHZ)EQf表3.4（二）石英晶體振蕩器實(shí)驗(yàn)電路見圖3-21 、測(cè)振蕩器靜態(tài)工作點(diǎn)，斷開負(fù)載連接，調(diào)圖中RP,測(cè)得I Emin及“max.,設(shè)：Re=1KQo2、斷開負(fù)載連接的情況下，測(cè)量當(dāng)工作點(diǎn)在上述范圍時(shí)的振蕩頻率及輸出電壓，并填入表3.5 o表3.5Ve(V)f (MHZV0

26、 (V)3、負(fù)載不同時(shí)對(duì)頻率的影響，F(xiàn)L分別取110KQ, 10 K Q, 1 K Q,測(cè)出電路振蕩頻率,填入表3.6，并與LC振蕩器比較。表3.6RL110 K Q10 K Q1 K QF(MHZ)五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、寫明實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、寫明實(shí)驗(yàn)所用儀器設(shè)備。3、畫出實(shí)驗(yàn)電路的交流等效電路，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。4、 對(duì)于LC振蕩器，以Ieq為橫軸，輸出電壓峰峰值 Vp-p為縱軸，將不同 C/C值下測(cè)得 的三組數(shù)據(jù)，在同一坐標(biāo)紙上繪制成曲線。并說(shuō)明本振蕩電路有什么特點(diǎn)。5、根據(jù)電路給出的LC參數(shù)計(jì)算回路中心頻率，闡述本電路的優(yōu)點(diǎn)。6、比較晶體振蕩器與 LC振蕩器帶負(fù)載能力的差異并分析原因

27、。7、如何肯定電路工作在晶體的頻率上。*實(shí)驗(yàn)四二極管峰值包絡(luò)檢波器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、進(jìn)一步了解調(diào)幅波的原理，掌握調(diào)幅波的解調(diào)方法。2、了解二極管包絡(luò)檢波的主要指標(biāo)，檢波效率及波形失真。二、預(yù)習(xí)要求1、復(fù)習(xí)課本中有關(guān)調(diào)幅和解調(diào)原理。2、分析二極管包絡(luò)檢波產(chǎn)生波形失真的主要因素。三、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備1、雙蹤示波器2、高頻信號(hào)發(fā)生器3、萬(wàn)用表4、實(shí)驗(yàn)板2 四、實(shí)驗(yàn)電路說(shuō)明調(diào)幅波的解調(diào)即是從調(diào)幅信號(hào)中取出調(diào)制信號(hào)的過(guò)程，通常稱之為檢波。 調(diào)幅波解調(diào)方 法有二極管包絡(luò)檢波器，同步檢波器。下面進(jìn)行二極管包絡(luò)檢波。圖4-1二極管包絡(luò)檢波器二極管包絡(luò)檢波器適合于解 調(diào)含有較大載波分量的大信號(hào)的 檢波過(guò)程，它具有電路

28、簡(jiǎn)單，易于 實(shí)現(xiàn)，本實(shí)驗(yàn)如圖4-1所示，主要 由二極管D及RC低通濾波器組成， 它利用二極管的單向?qū)щ娞匦院?檢波負(fù)載RC的充放電過(guò)程實(shí)現(xiàn)檢 波。所以RC時(shí)間常數(shù)選擇很重要， RC時(shí)間常數(shù)過(guò)大，則會(huì)產(chǎn)生對(duì)角切割失真。2 mRC時(shí)間常數(shù)太小，高頻分量會(huì)濾不干凈。綜合考慮要求滿足下式:RC其中：m為調(diào)幅系數(shù)，f 0為載波頻率，Q為調(diào)制信號(hào)角頻率。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、解調(diào)全載波調(diào)幅信號(hào)(1) m v 30%勺調(diào)幅波的檢波載波信號(hào)仍為Vc(t)=sin2 nX 105t(V)調(diào)節(jié)調(diào)制信號(hào)幅度，按調(diào)幅實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2(1)的條件獲得調(diào)制度 m 30%的調(diào)幅波，并將它加至圖 4-1二極管包絡(luò)檢波器 Va

29、m信號(hào)輸入端， 觀察記錄檢波電容為 C1時(shí)的波形。(2) 加大調(diào)制信號(hào)幅度，使 m=100%觀察記錄檢波輸出波形。(3) 改變載波信號(hào)頻率，fc=500KHZ其余條件不變，觀察記錄檢波器輸出端波形。(4) 恢復(fù)(1)的實(shí)驗(yàn)條件，將電容 C2并聯(lián)至C1,觀察記錄波形，并與調(diào)制信號(hào)比較。2、解調(diào)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅信號(hào)。載波信號(hào)不變，將調(diào)制信號(hào)Vs的峰值電壓調(diào)至80mV調(diào)節(jié)Rd使調(diào)制器輸出為抑制載波 的雙邊帶調(diào)幅信號(hào)，然后加至二極管包絡(luò)檢波器輸入端，觀察記錄檢波輸出波形，并與調(diào)制 信號(hào)相比較。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、通過(guò)一系列兩種檢波器實(shí)驗(yàn)，將下列內(nèi)容整理在表內(nèi)，并說(shuō)明二種檢波 結(jié)果的異同原因。(注：

30、同前一個(gè)實(shí)驗(yàn)比較)輸入的調(diào)幅波波形M 100%兩種調(diào)幅波在零點(diǎn)附近的波形情況。(3) 載波信號(hào)Vc(t)不變，改變調(diào)制信號(hào)Vsm的值，觀察輸出波形仏唯)的變化情況，記錄m=30 m=100瀾幅波所對(duì)應(yīng)的 VAB值。 載波信號(hào)VC(t)不變，將調(diào)制信號(hào)改為方波，幅值為 100mV觀察記錄VAb=0V 0.1V、 0.15V時(shí)的已調(diào)波，并繪出波.形圖。3、實(shí)現(xiàn)抑制載波調(diào)幅將Vsm調(diào)至30mV Vcm調(diào)至80mV調(diào)閘，觀察波形的變化，直到出現(xiàn)抑制載波調(diào)幅。(2)若步驟(1)無(wú)法實(shí)現(xiàn)抑制載波調(diào)幅，可將Vm調(diào)至70mV重復(fù)步驟(1)。(3) 若步驟(2)仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)抑制載波調(diào)幅，可適當(dāng)改變Vsm的值，重復(fù)

31、步驟(2)，直至出現(xiàn)為止，此時(shí)記錄.VAB的值，并繪制波形圖，分析結(jié)果。.(4) 所加載波信號(hào)和調(diào)制信號(hào)均不變，微調(diào)FP2為某一個(gè)值，觀察記錄輸出波.形。.(5) 在 的條件下，去 掉載波信號(hào)，觀察并記錄輸 出波形，并與調(diào)制信號(hào)比較。(二)解調(diào)電路調(diào)幅波的解調(diào)即是從調(diào)幅信號(hào)中取出調(diào)制信號(hào)的 過(guò)程，通常稱之為檢波。調(diào)“ 幅波解調(diào)方法有二極管包絡(luò). 檢波器，同步檢波器。.二極 管包絡(luò)檢波見試驗(yàn)四。下面 僅進(jìn)行同步檢波。圖7-31496構(gòu)成的解調(diào)器用1496集成電路構(gòu)成 的解調(diào)器電路圖如圖 7-3所示，載波信號(hào) VC經(jīng)過(guò)電容C1加在、.腳之間，調(diào)幅信號(hào).VAM 經(jīng)電容C2加在、.腳之間，相乘后信號(hào)由

32、(12)腳輸出，經(jīng)C4 C5 R6組成的低通濾波器， 在解調(diào)輸出端，提取調(diào)制信號(hào)。1、解調(diào)全載波信號(hào)(1)將圖7-3中的C4另一端接地，C5另一端接A,按調(diào)幅實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 2(1)的條 件獲得調(diào)制度分別為 30% 100很100%勺調(diào)幅波。將它們依次加至解調(diào)器VAM的輸入端，并在解調(diào)器的載波輸入端加上與調(diào)幅信號(hào)相冋的載波信號(hào)，分別記錄解調(diào)輸出波形，并與調(diào)制信號(hào)相比。注：畫出調(diào)幅波、載波、和解調(diào)信號(hào)三者的波形對(duì)比。(2)去掉C4, C5觀察記錄m=30%勺調(diào)幅波輸入時(shí)的解調(diào)器輸出波形，并與調(diào)制信號(hào)相 比較。然后使電路復(fù)原。2、解調(diào)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅信號(hào)(1) 按調(diào)幅實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3(2)的條

33、件獲得抑制載波調(diào)幅波，并加至圖7-3的VAm輸入端，其它連線均不變，觀察記錄解調(diào)輸出波形，并與調(diào)制信號(hào)相比較。(2) 去掉濾波電容C4, C5觀察記錄輸出波形。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用坐標(biāo)紙畫出直流調(diào)制特性曲線。2、 畫出調(diào)幅實(shí)驗(yàn)中 m=30% m=100% m 100%勺調(diào)幅波形，在圖上標(biāo)明峰一峰值電壓。3、畫出當(dāng)改變 Vab時(shí)能得到幾種調(diào)幅波形，分析其原因。4、畫出100%周幅波形及抑制載波雙邊帶調(diào)幅波形，比較二者的區(qū)別。5、 畫出實(shí)現(xiàn)抑制載波調(diào)幅時(shí)改變R2后的輸出波形，分析其現(xiàn)象。6、 在同一張坐標(biāo)紙上畫出同步檢波解調(diào)全載波及抑制載波時(shí)去掉低通濾波器中電容C4C5前后各是什么

34、波形，并分析二者為什么有區(qū)別。33附錄1常用高頻電子儀器使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握高頻信號(hào)發(fā)生器，超高頻毫伏表，電子計(jì)數(shù)式頻率計(jì)，頻率特性測(cè)試儀等主要 電子儀器的性能及用途。2、初步學(xué)會(huì)正確使用上述儀器。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1-1)高頻電子線路實(shí)常用的電子儀器有：高頻信號(hào)發(fā)生器，超高頻毫伏表，電子計(jì)數(shù)式頻率 計(jì)，頻率特性測(cè)試儀，示波器、頻偏儀等，它們之間的主要用途及互相關(guān)系，見圖（圖1-1為了使今后的實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌M(jìn)行并取得正確的測(cè)量結(jié)果，必須掌握常用儀器的性能及使用 方法。在本次實(shí)驗(yàn)中對(duì)各主要儀器進(jìn)行一次初步校正和使用以便為今后的實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。下 面將分別介紹下列幾種儀表的用途及使用方法。1、超高頻毫伏表

35、 HFT 8D(1) 用途：可用來(lái)測(cè)量高頻及超高頻交流電壓。(2) 頻率范圍：1KHZ-1000MHZ (3)電壓范圍：1mV-10V分八檔。( 4 )使用方法：a、調(diào)整電表機(jī)械零點(diǎn)。b、把探頭接到探頭插座上。c、接通電源。d、置量程為3mv檔。e、 用盡量短的接地線把探頭與外殼短接。最好是采用本儀器提供的T型接頭及終端負(fù) 載。f、調(diào)節(jié)BAL (平衡)鈕使表針指 BAL區(qū)。g、切換合適量程對(duì)相應(yīng)的被測(cè)電壓進(jìn)行測(cè)量。2、高頻信號(hào)發(fā)生器(AS1053型)(1) 用途：作高頻信號(hào)源，用來(lái)調(diào)整修理相應(yīng)頻率范圍內(nèi)的各種無(wú)線電設(shè)備。(2) 頻率范圍：100KHZ-150MHZ分成7個(gè)波段。3、電子計(jì)數(shù)式頻

36、率計(jì)( SP-1500C)(1) 可用來(lái)測(cè)量頻率、周期、頻率比等，在此僅介紹用它測(cè)量頻率。(2) 頻率范圍： 10HZ-1.5M。(3) 最大輸入幅度，30V有效值，衰減30倍，輸入靈敏100mv,備有1、3、10、30衰減 器。(4) 輸入阻抗 R 1MQ, CC 5pf(5) 使用方法a) 接上電源線，將機(jī)后開關(guān)扳至“內(nèi)接”右面指示燈亮，表示晶振電源接通。b) 面板左電源開關(guān)調(diào)至“記憶”或“不記憶” ，數(shù)碼管起輝時(shí)表示整機(jī)電源的接通。c) 自校：對(duì)分頻器，計(jì)數(shù)器，等工作情況進(jìn)行檢查。將作用開關(guān)調(diào)到自校，然后分別調(diào)“時(shí)校開關(guān)” “閘門開關(guān)”使數(shù)碼管讀數(shù)，按說(shuō)明書 表上所示變化，如正常則可待用

37、。d) 測(cè)量：將作用開關(guān)調(diào)至“頻率 A”被測(cè)信號(hào)通過(guò)電纜送人“ A”端子。注意觀察電平表 上指針，必須使紅針指在中間， (通過(guò)衰減器，控制輸入幅度)才能保證數(shù)碼管正確顯示被 測(cè)頻率。4、頻率特性測(cè)試儀( BT-3C 型)。(1) 用途：用它可以快速測(cè)量無(wú)線電設(shè)備的幅頻特性，如高放、中放等電路的特性等。(2) 頻率范圍：中心頻率 1MHZ-300MHM任意調(diào)節(jié)，分三波段實(shí)現(xiàn)，第一波段1-75MHZ,第二波段75-150MHZ,第三波段 150-300MH乙(3) 輸出掃頻電壓0.1 (有效值)(4) 頻標(biāo)信號(hào)為1MHZ 10MHZ及外接三種。(5) 掃頻信號(hào)輸出阻抗 75 Q(6) 掃頻信號(hào)衰減

38、：粗衰減 0，10，20，30，40，50，60db組衰減 0， 2，4 ， 6， 8， 10db(7) 使用方法：a) 將Y軸衰減撥至10檔，輸出粗細(xì)衰減均撥至OdB。b) 將掃頻輸出探頭與檢波輸入探頭芯與芯，地與地對(duì)接。c) 調(diào)Y軸增益使曲線為適當(dāng)?shù)母駭?shù)(一般取5格)。5、示波器( OS-5020)(1) 用途：可用于同時(shí)觀察和測(cè)定兩種不同的信號(hào)。(2) 主要技術(shù)指標(biāo)：a、Y 軸：頻帶寬度：輸入耦合為直流時(shí)為 0-15MHZ 輸入耦合為交流時(shí)為 10HZ-20MHZ靈敏度： 5mv/div-20v/div 分 1 2檔。由于靈敏度“微調(diào)”變化范圍大于2.5 倍。因此，儀器的最低靈敏度可達(dá)到 20V/div 。輸入阻抗：直接耦合：